Lineairtechniek Techniek, Trends, Produkten, Toepassingen

Presentatie over: "Lineairtechniek Techniek, Trends, Produkten, Toepassingen"— Transcript van de presentatie:

1 Lineairtechniek Techniek, Trends, Produkten, Toepassingen

2 Agenda Trends in de moderne Machinenbouw
Grenzen van de elektromechanische Aandrijfsystemen – Voordelen van de Lineaire Aandrijftechniek Markt- & Techniektrends Nieuwe Produkten Rexroth Toepassingen Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

3 Hoge produktiecapaciteit Hoge kwaliteit van de produkten
Trends in de moderne Machinenbouw Eisen voor een moderne Produktiemachine Hoge produktiecapaciteit Hoge kwaliteit van de produkten Hoge flexibiliteit en korte insteltijden Hoge inzet Bedrijfszeker Geringe Life Cycle Costs: Kosten voor constructie en inbedrijfname Bedrijfskosten Onderhoudskosten Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

4 Nieuwe bewerkingsmethoden Nieuwe machineconcepten
Trends in de moderne Machinenbouw Technologien voor de Produktieverhoging van moderne Machines Nieuwe bewerkingsmethoden b.v. HSC-bewerking of droogbewerking Nieuwe machineconcepten b.v. Parallelkinematica Onderhoudsvrije machinekomponenten b.v. levensduur gesmeerde lineairgeleidingen Moderne NC-besturingen Toppresterende, flexible en intelligente Aandrijfconcepten: b.v. elektronisch gesynchroniseerde decentrale aandrijvingen b.v. met geintegreerde veiligheidsfuncties in de aandrijving gecertificeerd b.v. met functies voor preventief onderhoud van machines en installaties b.v. Direkte aandrijving (lineair, rotatorisch) Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

5 Inhoud Trends in de moderne machinebouw
Grenzen van de elektromechanische Andrijfsystemen – Voordelen van de Lineair aandrijftechniek Markt- & Techniektrends Nieuwe Produkten Rexroth Toepassingen Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

6 Grenzen van de elektromechanische Andrijfsystemen
Begrensde dynamiek en regelkwaliteit Begrensde snelheden en versnellingen Begrensde kv-factoren door twee- resp. multi massa trillingsproblematiek Begrensde laststijfheid door vering van de mechaniek Begrensde nauwkeurigheid Begrensde positienauwkeurigheid door regelkwaliteit, mechanische toleranties, slijtage enz. Hogere Life Cycle Costs Extra investering bij de projectering, inkoop en machineconstructie Hogere onderhoudskosten Produktiviteit Kwaliteit Kosten Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

7 Voordelen van de Lineair aandrijftechniek
Direkte krachtopbouw - geen mechanische transmissie-elementen Onderhoudsvrij (geen slijtage aan de motor) Vereenvoudiging van de machineconstructie Hoge dynamiek Uitstekende regelkwaliteit Hoge positienauwkeurigheid Hoge statische en dynamische Laststijfheid Eenvoudige projectering Nauwelijks beperkingen v.w.b. Massa-aanpassing Geringe geluidsontwikkeling Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

8 Agenda Trends in de moderne machinebouw
Grenzen van de elektromechanische Andrijfsystemen – Voordelen van de Lineair aandrijftechniek Markt- & Techniektrends Nieuwe Produkten Rexroth Toepassingen Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

9 Markt- & Techniektrends Transfer aandrijvingen
Elektromechanische aandrijving Lineaire aandrijving Wegmeetsystem Motor Machinefundatie Slede Wegmeetsystem Kogelomloopspindel Slede Gever Motor Machinefundatie Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

10 Markt- & Techniektrends Hoofdaandrijvingen
Elektromechanische aandrijving Lineaire aandrijving Spindel + Motor + overbrenging + riemoverbrenging Spindel + aangebouwde holle as motor Spindel + ingebouwde holle as motor Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

11 Markt- & Techniektrends Holle-as motor
Elektromechanische aandrijving Lineaire aandrijving Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

12 Markt- & Techniektrends Draaitafel en Schwenkachsen
Elektromechanische Aandrijving Lineaire aandrijving Draaitafel Motor Gever Mech.overbrenging i Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

13 Markt- & Techniektrends Lineair-aandrijftechniek is dus niet alleen „Lineairmotoren“!
Besturingstechniek - open Systeemoplossingen - modulair Aandrijf-elektronica - hoge Performance - open Interfaces Kompetente Toepassingsondersteuning - Projektering - Simulatie - Inbedrijfname - After Sales - Service - ... Spindelmotoren Torquemotoren Lineairmotoren Huismotoren Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

14 Markt- & Techniektrends Principiele opbouw van rotative Lineaire aandrijfmotoren
Stator - Blikpakket - Draaistroomwikkeling - Vermogensaansluiting - Koelmantel - Bevestiging Asynchrone-Motorkit 1MB Rotor - Permanentmagneten of kortsluitanker - Rotor - Bevestiging Synchrone-Motorkit MBS Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

15 Markt- & Techniektrends Principiele opbouw van rotative Lineaire aandrijfmotoren
Primaire deel - Blikpakket - Draaistroomwikkeling - Vermogensaansluiting - Thermische afdichting - Bevestiging Sekundair deel (-segmenten) - Basisdrager + Permanentmagneten - Afdekking - Bevestiging Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

16 Markt- & Techniektrends Stand van de Techniek Algemeen
Hedendaagse digitale aandrijf- en besturingstechniek voldoet aan alle bedrijfseisen van de Lineaire aandrijftechniek Technisch uitgerijpte aandrijfconcepten voor alle toepassingen beschikbaar Synchroonmotortechniek heeft de volgende voordelen t.o.v. de Asynchroonmotortechniek: - tot 100 % grotere krachtdichtheid - geringer vermogensverlies  Hoger rendement - Afdekking in betere beschermingsgraad mogelijk - eenvoudig regelbaar Motoruitvoeringen (bedrijfskarakteristiek, koeling, afdekking) afhankelijk van de betreffende toepassing en marktsegment ( b.v.: Handling, WZM, precisiebewerkingen) Kosten geoptimeerde aandrijfsysteemoplossingen beschikbaar Temperatuurproblematiek voor de direkte machineinbouw zijn opgelost Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

17 Markt- & Techniektrends Toepassingservaring met Lineairmotortechniek
BMW: „de nauwkeurigheid en dynamiek is met conventionele machines niet mogelijk“ „ geen productiestops wegens de lineairmotortechniek“ „intussen meer dan 70 bewerkingscentra met lineairmotortechniek in bedrijf“ „dergelijke machineconcepten worden in de toekomst massaal door de machineproducenten gewenst.“ Ford: „Sinds 3 jaar geen machinestops wegens lineairmotortechniek!“ „Onderhoud is te verwaarlozen!“ Gildemeister: „Lineairmotortechniek is een strategische toepassing“ EX-CELL-O: „Geen voorbehoud meer tegen meerkosten voor energie, komponenten, enz.“ Bron: Expertengesprek Lineaire aandrijftechniek in de machinebouw bij Konradin-Verlag Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

18 Markt- & Techniektrends De europese markt voor lineairmotoren tot 2008 - grootte en stijging
Omzet in milj. Omzetstijging in % Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler bron: Frost & Sullivan

19 Markt- & Techniektrends De europese markt voor lineairmotoren tot 2008 - marktsegmenten
De markt word tegenwoordig door de halfgeleider-en elektronica industrie gedomineert Tot 2008 zal de werktuigmachinebouw het grootste marktsegment worden Zwaartepunten bij de werktuigmachinebouw: Bewerkingscentra Freesmachines Draaibanken Werktuig machines elektronica halfgeleiders Bron: Frost & Sullivan Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

20 Werktuigmachines & algemene automatisering:
Markt- & Techniektrends De europese markt voor lineairmotoren tot marktleiders Werktuigmachines & algemene automatisering: SIEMENS BOSCH REXROTH Andere Halfgeleider & Elektronica: ANORAD (Rockwell) BALDOR AEROTECH ETEL Brone: Frost & Sullivan Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

21 Agenda Trends in de moderne machinebouw
Grenzen van de elektromechanische Andrijfsystemen – Voordelen van de Lineair aandrijftechniek Markt- & Techniektrends Nieuwe producten Rexroth Toepassingen Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

22 Nieuwe producten Rexroth Nieuwe generatie Lineairmotoren IndraDyn L
6 bouwgrootten : 040, 070, 100, 140, 200, 300 aandrijfkracht tot N Verhoogde krachtdichtheid tot 35 % Kompaktere bouwvorm Geringere krachtpulsatie < 1 % Standaard- und Thermoafdekking Meer kracht! Dynamischer! Nauwkeuriger! Und nun zu meinem Lieblingsthema: Linearmotoren! In einigen Wochen werden wir die neu entwickelte Baureihe Synchron-Linearmotoren MLF vorstellen. Die 5 neuen Baugrößen zeichnen sich durch eine deutlich kompaktere Bauform bei gesteigerten Vorschubkräften aus. Eine noch deutlichere Differenzierung zum Hauptwettbewerb stellt das sehr einfache Motorkonzept dar. Einfach heisst hierbei: -einfache Projektierung - einfache Montage - einfache Inbetriebnahme Damit soll der Linearantrieb von Bosch Rexroth verstärkten Einzug - vor allem auch in der allgemeinen Automatisierung und anderen Branchen neben der Werkzeugmaschine - finden. Dies wird im weiteren auch durch eine Preisreduzierung in Bezug auf die Vorschubkraft unterstützt. Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

23 Nieuwe producten Rexroth Nieuwe generatie Lineairmotoren IndraDyn L
Hoge maximale belasting, hoge duurbelasting, geringe krachtpulsatie Kompaktere Bouwvorm Beproefd Constructieconcept - kompleet in IP65 Primairdeel: Standaardafdekking en Thermoafdekking met geintegreerde Vloeistofkoeling Sekundairdeel: Segmentering 150 / 600 mm, komplete afdekking, geen koeling benodigd Beproefde techniek - hoge bedrijfszekerheid Meer dan 10 jaar ervaring van de specialisten Doorgaans eenvoudige toepassing Projektering, Montage, Inbedrijfname Weinig separate komponenten per aandrijfas (alleen Primair- en Sekundairdeel, Opties worden door de fabriek gemonteerd Eenvoudige inbedrijfname- en optimeringprocedure, 4 Patenten zijn aangemeld * vergelijking LSP120U / MLP140C Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

24 Nieuwe producten Rexroth Nieuwe generatie Torquemotoren IndraDyn T
Bloksysteem met 6 bouwgrootten en tot 3 bouwlengten Maximale koppels tot Nm Maximale toerentallen tot 1200 min-1 Extreem geringe koppelfluctuaties (< 1 %) Hoge overbelastingsfactor (> 2) Vloeistofkoeling in stator koelmantel (Thermoafdekking) Werking ook zonder vloeistofkoeling mogelijk NEU! Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

25 Nieuwe producten Rexroth Nieuwe generatie High Speed Motoren IndraDyn H
Maximale koppels tot Nm Maximale toerntallen tot min-1 Bouwgrootten 100, 140, 160, 180, 200, 240, 270, 310, 380 Veldverzwakking 1 : 4...6 Vermogenstoename tot tenminste 40% Groter bereik konstant vermogen Hoger rendement – lagere rotortemperatuur Gesloten koelsysteem met axiale aansluitingen Geen exrene bescherming bij spanningsuitval nodig (alleen met Rexroth-aandrijfelektronica) Nieuw Koppel Standaard Synchroon- motoren IndraDyn H 1 2 6 Toerental Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

26 Nieuwe producten Rexroth Samenvatting
Lineairmotoren Nieuw I n d r a D y L Hoogste duur- en maximaalbelasting – geringe krachtpulsatie Hoogste overbelastingsgraad - Geringe koppelfluctuatie Torquemotoren Nieuw Kompakte Bouwvorm – hoog vermogen – minder komponenten High Speed Motoren Nieuw Kompleter – Intelligenter – Bedrijfszekerder De nieuwe Aandrijfgeneratie Nieuw Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

27 Agenda Trends in de moderne machinebouw
Grenzen van de elektromechanische Andrijfsystemen – Voordelen van de Lineair aandrijftechniek Markt- & Techniektrends Nieuwe producten Rexroth Toepassingen Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

28 Toepassingen Overzicht applicaties
Lineair- Torque- Spindel- Huis- motoren motoren motoren motoren l l l l Werktuigmachines Algemene l l l Automatiserung Drukmachines en l Papierverwerking Verpakking en l l Levensmiddelen Elektronica- en l l Halfgeleiderindustrie l l l Kunstofmachines Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

29 Toepassingen Werktuigmachines: Slijpbanken
Helitronic Vision Nieuwste directaandrijvingen in alle aandrijfassen: IndraDyn L in X-, Y- en Z-As IndraDyn T in C-As IndraDyn H in A-As IndraDrive Gepatenteerde Portaalconstructie Produktieverhoging tot 50 % Hogere nauwkeurigheid Betere oppervlaktekwaliteit Standtijd verhoging van de slijpschijven tot factor 2 De Successen: Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

30 Toepassingen Werktuigmachines: Slijpbanken
Helitronic Vision gelijkloop ± 2 µm gelijkloop ± 0.8 µm voorheen: (xxxx-Motor): NU: IndraDyn L X C gelijkloop ± 0,4 mgrad gelijkloop ± 0,3 mgrad voorheen: (xxxx-Motor): NU: IndraDyn T gelijkloopf ± 0,5 mgrad gelijkloop ± 0,25 mgrad voorheen: (xxxx-Motor): NU: IndraDyn H A Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

31 Toepassingen Werktuigmachines: Slijpbanken
Helitronic Vision X-As C-As A-As gelijkloop 2 µm 0.8 µm 0.4 mgrad 0.5 mgrad 0.3 mgrad 0.25 mgrad 50 % 60 % 25 % IndraDyn L IndraDyn T IndraDyn H huidige Motor Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

32 Toepassingen Werktuigmachines: Bewerkingscentra
B-As Torquemotor X-, Y- und Z-As Synchron-Lineairmotor Hoofdaandrijving Asynchrone-Spindelmotor Insteltijden tot 50 % teruggebracht Bewerkingsnauw- keurigheid µm Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

33 Toepassingen Werktuigmachines: Slijpbanken
X-As Synchrone-Lineairmotor LSF C-As Synchrone-Spindelmotor MBS C-As-toerentallen bij krukasslijpen verdrievoudigd Bewerkingsnauwkeurig heid µm Slijpen in een enkele opspanning Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

34 Toepassingen Werktuigmachines: Slijpbanken
De machine: Cam Shaft Grinder GC32M-63 De opgave: Slijpen van krukassen Het Succes: Duidelijke verbetering van de positienauwkeurigheid (b.v. X-As bij 5 m/min): DIAX µm IndraDrive µm Machine is al in serieproductie De Uitrusting: IndraDrive M, Advanced Motoren u.a.: LSF (X), 1MB (C), MHD (Z) SoftSercans Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

35 Toepassingen Werktuigmachines: Slijpbanken
Landis De Machine: Cam Shaft Grinder De Opgave: Slijpen van krukassen Het Succes: Duidelijke verbetering van de positienauwkeurigheid (b.v.. C-As bij 200 min-1): DIAX graden IndraDrive graden De Uitrusting: IndraDrive M, Advanced Motoren u.a.: LSF (X + Z), MBS (C + Wheel) HardSercans Bei einer sehr ähnlichen Anwendung betragen die Verbesserungen sogar fast 60 %. Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

36 Toepassingen Werktuigmachines: Hoonmachine
De Machine: SynchroFine De Opgave: Hoonmachine voor tandwielbewerking Het Succes: Verkorting van de steltijden door in de aandrijving geintegreerde veiligheidstechniek Verbeterde werkstuknauwkeurigheid Concurrerend machineconcept door unieke motorkit De Uitrusting: IndraDrive M, Advanced Safety-on-Board Motoren u.a.: LSF (X, Z), 1MB (B, C), MKD (W) Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

37 Toepassingen Werktuigmachines: Pijpbuigmachine
Buigarm Synchrone-Torquemotor IndraDyn T Eerste machine van een nieuwe Systeemgeneratie Ontsluiting van nieuwe markten Drastische reducering van de stel- en ombouwtijden Buigkoppels tot 8000 Nm TrumaTube B10 Meest innovatieve Beursprimeur van de Euroblech 2002 Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

38 Toepassingen Algemene Automatisering: High-Speed-Handling
X-As Lineairmotor LSF Hoge Dynamiek:  300 m/min  50 m/s² (5g) Verhoging van de beschikbaarheid Eenvoudige machineconstructie Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

39 Toepassingen Montage, Handling, Car Body: Montagestation (VW Dresden)
X- und Y-As Lineairmotoren LSF Zeer geringe geluidsontwikkeling Geen slijtage Veel minder benodigde reservedelen Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler

40 Toepassingen Voorbeeld Drukmachines: König & Bauer „Daily Mail“
Platencilinder Huismotor ADL Tegendrukcilinder Huismotor ADL Rasterwals Huismotor 2AD stuks / h Lijnsnelheid 13,3 m/s Lijnnauwkeurigheid 0,05 mm minimale onderhoudskosten Toename van de kleurregister-kwaliteit Verlaging van het geluidsniveau onafhankelijke bediening van de separate cilinders en rasterwalsen Asloze aandrijftechniek 238 aandrijvingen, bestuurt met SYNAX van Rexroth Rexroth Direktantriebe l l Steffen Winkler